浅谈油田污水处理技术

浅谈油田污水中的细菌处理技术

摘 要：油田注水系统中细菌的生长与繁殖对注水系统以及注水水质有着严重的影响。本文首先介绍了细菌的种类及危害，接着介绍了细菌的处理技术，最后对油田污水中的细菌的处理技术做了展望。

一、前言

油田污水主要是指原油脱水、钻井污水及采油站内其它类型的含油污水相互混合一类综合性废水。油田污水中的污染物种类较多，水质较为复杂，尤其是存在多种厌氧与好氧细菌且含量高，如硫酸盐还原菌（srb）、铁细菌（fb）、腐生菌（tgb）、硫细菌、酵母菌等。硫酸盐还原菌（srb）、铁细菌（fb）、腐生菌（tgb）数量多，危害大。这些细菌在地下或设备中缺氧环境下大量繁殖，srb 产生的代谢产物具有较强的腐蚀性，可引起钻采设备、注水管线及其它金属材料严重腐蚀，而腐蚀产物（如硫化亚铁和氢氧化亚铁）易与水中成垢离子反应生成污垢，造成管道堵塞和储层伤害。tgb 与fb

能分泌大量粘性物质，附着在管道内壁上易形成铁质结瘤，堵塞管道，引起注水压力增大，注水量减小，原油产量与质量下降，严重时会造成重大事故。所以油田污水必须经过杀菌处理，有效地控制细菌生长与繁殖，以避免细菌对管道及相关设备的危害，对油田生产具有相当重要的实际意义。

二、油田污水细菌种类及危害

在自然界中，细菌的种类多、分布广，因此，细菌属于微生物的一大类群。在油田污水的处理过程中，污水的环境和温度均有益于细菌的繁殖和生长。但是，大量菌类的繁殖和生长有会导致注水设备、注水管线的阻塞和腐蚀，同时，代谢产物、菌体以及腐蚀产物还有可能使地层的渗透率降低，阻塞地层，增加注水的压力，对于油田的开发极其不利。腐生菌（tgb）、铁细菌（fb）以及硫酸盐还原菌（srb）是油田污水中危害最大的三种细菌，这三种细菌之间又存在内在的联系，一方面，腐生菌和铁细菌属于好氧细菌，消耗了水中溶解的氧气，给油田污水中的厌氧菌-硫酸盐还原菌提供了无氧的条件，从而使硫酸盐还原菌能快速的繁殖；另一方面，铁细菌释放出来的能量又能够将二氧化碳和水同化成为有机物，该有机物可以供给其它种类的细菌生长繁殖用，因此，腐生菌、铁细菌以及硫酸盐还原菌能够在油田污水中繁殖和生长发育。

油田污水处理技术现状与前景

油田污水处理是指对石油开采过程中产生的含油废水进行处理并达到相应排放标准的技术。油田污水处理技术的发展已取得长足进步，但仍存在一些挑战和亟需解决的问题。本文综述了油田污水处理技术的现状与前景。

目前，常见的油田污水处理技术包括物理处理、化学处理和生物处理。物理处理主要是通过重力分离、沉淀、过滤等方式，将含油废水中的固体颗粒和悬浮物去除，如重力沉降池、过滤器等。化学处理主要是通过加入化学药剂，改变污水中的性质，使其中的油脂、溶解物和悬浮物得以分散或凝聚，如药剂调节、絮凝剂等。生物处理主要是通过利用微生物降解废水中的有机物和石油化合物，如好氧生物处理、厌氧生物处理等。

事实上，单一的油田污水处理技术往往难以满足实际处理需求，常需要采用组合使用的方法。物理和化学处理可以预处理废水，然后经过生物处理达到更高的处理效果。物理-化学-生物组合处理法不仅能够去除悬浮物和溶解物，还可以降解废水中的有机物和石油化合物。

油田污水处理技术的发展面临一些挑战，如高含油量、复杂成分、难以降解的污染物等。高含油量废水处理需要高效的油水分离技术，如磁场分离、离心分离等。复杂成分废水处理需要多级处理工艺，如气浮-吸附-生物处理。难以降解的污染物处理需要发展新型的催化剂和生物降解菌种。

油田污水处理技术的前景有望通过以下几个方面的发展得到改善：

综合利用废水中的有用物质。油田污水中含有一定的烃类物质和矿物质，可以通过合适的技术手段进行回收利用。可以将废水中的烃类物质制备成润滑油或沥青产品，将废水中的矿物质用于复合材料的制备。

发展高效的油水分离技术。油田污水中的油脂颗粒非常小，传统的物理分离方法效果不佳。需要发展更高效的油水分离技术，如电化学方法、超滤方法等。

发展高效的生物降解技术。传统的好氧生物处理需要大量的氧气供应，而厌氧生物处理则需要较长的处理时间。需要发展高效的好氧和厌氧生物降解技术，以提高处理效率和降低能耗。

2017年01月工艺控制浅谈油田采出水处理工艺王雷曹鹏程孙钿翔（长庆油田第十二采油厂，甘肃庆阳745400）摘要：目前我国油田生产水驱采油已成为一种重要的油田开采方式。随着油田注入水增加，相应油田采出水越来越多。采出水杂质含量多，含油多，腐蚀性大等原因造成注水管线及井筒腐蚀堵塞。因此就有必要采取相应的工艺方法对采出水进行有效处理，尽可能降低水中含油及杂质，使油田采出水达到回注标准。关键词：采出水；处理工艺；回注油田采出水具有水质复杂、处理难度高等特点。因此合理的处理方法一直是油田采出水面临的问题。本文针对油田采出水的特点，介绍近年来长庆油田采出水处理技术，主要包括：分离技术、过滤技术。1采出水特点长庆油田第十二采油厂主要开采长3、长6、长8层位。采出水来源于原油分离后的产水。水温40℃，含油大于200mg/L，悬浮物含量大于150mg/L，SRB含量大于1×104个/L，由于原油脱水加入的有破乳剂，采出水中还含有少量原油破乳剂。综合以上数据，采出水有以下特点：①悬浮物含量、含油量超标现象严重；②结垢和腐蚀共存，SRB等细菌含量超标，硫离子和铁离子共存导致水体发黑；③污水静置后，其悬浮物稳定存在，沉淀量小，外观颜色变化不大。以上几种特征决定了水质差，悬浮物，含油超标以及易结垢的特点。2水质差，易结垢原因分析2.1悬浮物特征分析分析表明，污水中含大量粒径范围在500～1000nm之间的颗粒物。该颗粒物属于稳定性极强的胶体颗粒。受胶体电位排斥影响，胶体颗粒不沉降。2.2成垢离子分析ICP分析仪分析表明，污水中成垢离子含量较高，同时含有钙镁、钡锶离子。污水具有较强的结垢趋势，属于成垢离子集群特征。这种特殊的二价离子群氛围，是导致形成上述胶体溶液的重要原因。2.3不稳定性物质分析对样品污水中的S2-、Fe2+、Fe3+等不稳定离子以及化学耗氧量分析表明，进出口污水中不同程度含有这些离子。FeS和Fe2S3都是黑色物质，它们导致水体黑臭。这也是悬浮物成因之一。而且污水中的化学耗氧量明显偏高，表明其具有可氧化性。3现用采出水处理流程目前采出水处理流程简单，效果不佳。采出水净化流程为三相分离器来水进入除油沉降罐进入混凝沉降罐最后至清水罐。工艺流程不能满足净化要求，设备腐蚀损毁较快。4目前常用新技术由上文分析可知，去除水中悬浮物是净化水质的关键。已有研究表明，含HCO3-和CO2等酸性气体的油田污水，其腐蚀性主要源于H+引起的电化学腐蚀。当污水pH值提高到7.0以上时，腐蚀速率下降。碱性环境下，污水中的CaCO3、MgCO3以及黏土颗粒等，更容易絮凝沉淀。酸性污水中的Fe2+和S2-等不稳定离子沉淀后会导致悬浮物增加、水变黑。因此问题集中体现在如何脱出CO2、提高pH；去除Fe2+和S2-上。目前去除S2-、Fe2+的主要方法：一种是向污水中加入碱性物质，包括NaOH和Ca(OH)2等。但是会消耗大量碱性物质，加碱量剧增，经济性变差。易产生结垢和沉淀现象，增加污水处理负担。另一种方法电化学预氧化技术，在对Fe2+、S2-等物质进行预氧化，投加碱性物质。该方法存在结垢严重等问题，且电耗较高。第三种方法是采用传统曝气技术氧化S2-、Fe2+。该方法设备大、速度慢、效率低、反应速度慢，也存在设备结垢问题。所以预处理水质不能达到要求，需采取进一步过滤净化，目前净化设备有多介质过滤，膜过滤，改性纤维等方式。多介质过滤器：利用几种过滤介质，在一定的压力下把浊度高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料，从而有效的除去悬浮杂质；过滤器滤料为均粒砾石、石英砂、磁铁矿、无烟煤等滤料，这些滤料根据其比重和粒径的大小在过滤器罐体内有序的分布。这样的配比保证了过滤器在进行反洗的时候不会产生乱层现象，从而保证了滤料的截留能力。膜过滤：一种与膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为动力，膜为过滤介质，在一定的压力下，原液流过膜表面时，膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过成为透过液，原液中体积大于膜表面微孔径的物质被截留在进液侧，成为浓缩液，而实现对原液的分离和浓缩。目前应用主要包括微米级金属膜过滤器，无机碳膜超滤装置。改性纤维过滤器：内装纤维束的过滤器，也是压力式机械过滤器，运行时水上进下出，由于水流经过滤层的助力作用，滤料形成上松下紧的空隙，有效出去水中悬浮物，且改性纤维不易粘油。结合以上单一处理技术衍生出不同的组合处理方式，例如:高效气浮+电化学预氧化+膜过滤；气浮出油+絮凝剂预处理+多介质过滤；气浮+多介质过滤+高效改性纤维过滤等方式。这些采出水处理方式都是做好预处理除去水中绝大多数油和悬浮物，然后进行过滤达到进一步净化水质的目的。参考文献：[1]刘正萍,徐蓬勃.浅谈油田采出水处理的发展概况分析，《中国石油和化工标准与质量》.[2]马世虎，李涛，吕晓龙，连续膜过滤技术.[3]黄程，王梅，夏荫轩，张永强，改性纤维在油田污水中的应用，《油气田环境保护》.189

油田污水处理技术现状及发展趋势

随着现代人们对石油需求量的不断增多，我国对石油能源的开采力度也在不断增大。但是，随着油田开采数量的增多，虽然创造了很大的经济效益，但与此同时也产生了大量对自然环境具有严重污染的油田污水。对于这些油田污水，必须要采取科学有效的处理技术进行处理，否则将会给人类生存的家园带来十分巨大的破坏，给人们的健康生活带来严重的危害。

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引言

国家大力倡导污水加工后循环利用的做法，不仅减少水资源的浪费更有效的保护了生态环境。在我国不断发展的形势下，油田污水处理技术还有很大上升空间，油田相关技术人员应努力提升污水处理水平，促进油田事业发展。

1、油田污水处理技术的现状

1.1油田污水处理技术

1.1.1物理处理技术

①过滤分离工艺

过滤分离工艺的原理是通过过滤器对油田污水进行过滤。在过滤之前，需要先对油田污水进行粗粒化处理，将其中油粒的粒径扩大至一定程度，然后再将之置入过滤器中进行过滤，实现分离。在粗粒化处理中，常用的填充材料主要是石英砂和无烟煤等。

②重力分离工艺的原理是按照油田污水中各种组分的不同密度而实现沉降和分离。这种处理方法的成本十分低廉、工序十分简单，可以说是应用最广泛的一种油田污水处理技术。但是，这种方法存在的缺点也较多，其中最大的缺点是处理所需的时间较长和处理不够彻底。

③离心机分离工艺

离心机分离工艺的原理是利用离心机来处理油田污水。由于油田污水中的各种不同组分的密度也各不相同，所以在随着离心机高速转动时，不同的组分会在不同向心力的作用下分布到不同位置，当把不同组分分离开来之后，再逐一从离心机中取出，即可实现油田污水的处理。

1.2化学处理技术

①混凝沉淀法

混凝沉淀法简单来说就是在油田污水中添加上混凝剂，通过混凝剂的吸附作用对油田污水中的金属离子和胶体粒子等进行吸附沉降。由于该技术操作简单、方便实用，所以实际应用较为广泛。

②化学转化法